Фармацевтические и медико-биологические аспекты лекарств. Том 2 - Перцев И.М.
Скачать (прямая ссылка):
Прочность связей частиц в структуре таблеток из мягких элементов значительно ниже прочности связей частиц в структуре таблеток
из твердых элементов, так как в первой после деформации частиц ярче проявляются тиксотропные явления, т.е. тиксотропное восстановление разрушенных связей под давлением интенсивного броуновского движения, а во второй — прочность сцепления определяется зацеплениями и переплетениями при пластической деформации твердых частиц, обусловливающих жесткий каркас таблетки с меньшим кинетическим уравнением тиксотропного восстановления связей.
К механической теории структурообразования таблеток примыкает теория “сцепления”. Согласно этой теории некоторые вещества обладают низкой температурой плавления. В результате разогревания пресс-инструмента в процессе прессования и трения частиц между собой эти вещества частично подплавляются. Подплавление способствует слипанию частиц между собой.
Согласно теории П.А,Ребиндера силы межповерхностного взаимодействия во многом определяются характером твердых и наличием жидких фаз. Прочность структурированных систем зависит от количества воды и ее расположения. В гидрофильных веществах адсорбционная вода с толщиной пленки до 3 нм вследствие наличия на поверхности частиц ненасыщенного молекулярного силового поля является плотной и прочно связанной водой. Она не может свободно перемещаться и не обеспечивает адгезии между частицами, но и не препятствует силам сцепления. При увеличении влажности образуется более толстый, но менее прочный слой воды, так как через него действуют ван-дер-ваальсовы силы молекулярного притяжения, в различной степени ослабленные расстоянием.
Прослойки воды в местах контакта играют также роль поверх-ностно-активной смазки и определяют подвижность частиц структуры, а в целом — ее пластичность под давлением. Чем тоньше слой жидкости, обволакивающей твердые частицы, тем сильнее проявляется действие молекулярных сил сцепления. В таком случае оказывается, что в пористой структуре таблеток капиллярная система заполнена водой. Так как в таблетках их диаметр составляет 10'6-10'7 см, после снятия давления сжатые капилляры стремятся расшириться и по закону капиллярного всасывания поглотить выжатую воду. Поскольку всасывающая сила в капиллярных системах с радиусом 1(Г6 см равняется примерно 14,7 нм/м2 (150 кг/см2), при малой длине капилляров в них создается давление, приводящее к сжатию стенок капилляров, а следовательно, к увеличению сил адгезии.
Капиллярно-коллоидная теория предполагает также наличие молекулярных сил сцепления, которые имеют электрическую природу и слагаются из совместного электростатического взаимодействия разноименных зарядов и квантово-механического эффекта притяжения.
Энергия адгезии как одна из форм межмолекулярного взаимодействия особенно проявляется при наличии полярных соединений. Так как на поверхности частиц порошкообразных лекарственных веществ имеются активные кислородсодержащие группы, свободные радикалы и другие функциональные группы, они обладают определенной силой взаимодействия. Поэтому в процессе формирования таблеток сцепление частиц под действием ван-дер-ваальсо-вых сил и адгезия будут максимальными в том случае, если молекулы соприкасающихся поверхностей смогут вступить в максимальное число контактов.
Современная молекулярная физика разделяет молекулярные силы на дисперсионные, индуктивные и электростатические. На долю дисперсионных сил приходится около 100% общей величины когезионных сил, но они являются неполярными силами и не зависят от наличия или отсутствия электрического заряда. Индукционные силы рассматриваются как полярные силы, и если полярность вещества невелика, ими можно пренебречь. Электростатические силы характеризуются активностью положительных и отрицательных зарядов на поверхности молекул вещества. Они особенно активизируются при обработке поверхности проводящими электричество материалами (вода, поверхностно-активные вещества), и в результате образуется двойной электрический слой ионов противоположного значения. Для неполярных веществ электрический механизм адгезии исключается.
Сцепление различных веществ с металлом (с пресс-инструментом) с точки зрения электростатических сил обусловлено тем, что с приближением электрического заряда к поверхности металла он поляризуется и образующееся электрическое поле приводит к сильному сцеплению. Отсюда следует, что полярные вещества дают особенно прочное сцепление с металлическими поверхностями.
Электрические свойства твердых дисперсных систем определяются их физико-химическими свойствами. У большинства порошкообразных лекарственных веществ диэлектрическая проницаемость невелика и находится в пределах 4,12-6,85, что свидетельствует об их сравнительно малой поляризации и проводимости. По этим параметрам таблетируемые вещества можно отнести к категории характерных твердых диэлектриков — ассиметричных кристаллов с молекулярной связью и определенным содержанием полярных групп, в частности, гидроксилов, входящих в структуру молекулы или в состав адсорбционной пленки воды. Такие вещества в какой-то мере поляризуются при механическом воздействии, и на поверхности их частиц образуются заряды. Явления электризации порошкообразных лекарственных веществ при их обработке и прессовании позво-
